Membrana Celular y Transporte Sesión II

Imagínate estar de pie junto a una hermosa flor en flor. Respiras profundamente y, de repente, una deliciosa fragancia llena tus sentidos. Pero ¿te has preguntado alguna vez cómo ese aroma cautivador viaja desde una flor hasta tu nariz, aunque estés a distancia? Bueno, se debe a un proceso fascinante llamado difusión. La difusión es un proceso en el cual las partículas, moléculas o sustancias se dispersan y se mueven desde un área de mayor concentración a un área de menor concentración.

Cuando una flor libera su fragancia, inicialmente las moléculas de aroma en el aire alrededor de la flor se ven en mayor cantidad. Sin embargo, a medida que pasa el tiempo, estas moléculas de olor comienzan a dispersarse. Estas moléculas chocan entre sí y se mueven aleatoriamente. Se extendieron en todas direcciones. Estas moléculas de olor se mueven desde el área donde están en mayor cantidad al área donde están en menor cantidad.

Como sabemos, la membrana celular actúa como una barrera que separa el interior de la célula de su entorno externo. Cuando hay una diferencia en la concentración de una molécula a cada lado de la membrana, las moléculas se difundirán naturalmente para igualar las concentraciones. Por ejemplo, cuando las moléculas de oxígeno están más concentradas fuera de la célula que dentro, se difundirán a través de la membrana celular hacia el interior de la célula hasta que la concentración se equilibre. De manera similar, las moléculas de dióxido de carbono, que se producen como productos de desecho dentro de la célula, se difundirán fuera de la célula, donde están menos concentradas.

Varios factores pueden afectar el proceso de difusión. La temperatura juega un papel crucial en la difusión porque afecta directamente la energía cinética de las partículas. A temperaturas más altas, las partículas tienen mayor energía cinética. Debido a una mayor energía cinética, las partículas se mueven más rápido y chocan con mayor frecuencia. Estas colisiones energéticas hacen que las partículas se dispersen y difundan más rápidamente. A temperaturas más bajas, las partículas tienen menor energía cinética. Debido a la menor energía cinética, las partículas se mueven más lentamente y chocan con menos frecuencia. Esto produce una velocidad de difusión más lenta.

El gradiente de concentración también afecta la velocidad de difusión. El gradiente de concentración nos indica qué tan grande es la diferencia entre las zonas con más gente y las menos concurridas. Si el olor es muy fuerte en un rincón y en el resto de la habitación casi no hay olor, el gradiente de concentración es fuerte. En este caso, las partículas se moverán rápidamente y se dispersarán más rápido porque hay una gran diferencia en cuán apiñadas están.

Cuando el olor se distribuye uniformemente por toda la habitación, el gradiente de concentración no es pronunciado. En tales casos, las partículas también pueden moverse, pero a un ritmo más lento. Esto se debe a que no hay una diferencia significativa en cuanto a cuán llenos están.

Otro factor que afecta la difusión es la superficie. Cuando hay una mayor superficie disponible, se permite una mayor interacción entre partículas. Esto da como resultado una difusión más rápida. Imagina que tienes un bloque sólido y necesitas disolverlo en un líquido. Si el bloque tiene la forma de un cubo pequeño, tardará más en disolverse que si estuviera triturado hasta convertirlo en polvo. Esto se debe a que las partículas más pequeñas del polvo proporcionan más puntos de contacto entre el sólido y el líquido. Esto facilita una difusión más rápida de las partículas disueltas.

La difusión facilitada es un proceso que ayuda a algunos tipos de moléculas a moverse a través de una membrana celular. Utiliza proteins especiales como ayudantes para facilitar este movimiento. Piense en la membrana celular como un guardián. Permite que algunas moléculas entren o salgan de la célula libremente, pero otras necesitan ayuda. Las Proteins de la membrana celular ayudan a estas moléculas.

Estas proteins actúan como puertas o transportadores. Tienen formas específicas que se adaptan a algunos tipos de moléculas. Cuando llega una molécula que encaja en la proteína, se une a ella, como una llave que encaja en una cerradura. Una vez que la molécula se une a la proteína, la proteína cambia su forma. Este cambio puede abrir un canal, como un túnel, a través del cual la molécula puede pasar. Alternativamente, la proteína puede envolver la molécula y transportarla a través de la membrana, como un transportador especial.

Antes de analizar la ósmosis, veamos qué son el soluto y el disolvente. Un soluto es una sustancia que se disuelve en otra sustancia. Es el componente más pequeño de una solución. Puede ser un sólido, líquido o gas. Un disolvente es una sustancia que puede disolver otras sustancias. Es el componente más grande de una solución. El disolvente suele ser un líquido, pero también puede ser un gas o un sólido. Por ejemplo, la sal se disuelve fácilmente en el agua. La sal es un soluto y el agua es un disolvente.

La ósmosis es el proceso mediante el cual las moléculas de agua se mueven a través de una membrana selectivamente permeable desde un área de menor concentración de soluto a un área de mayor concentración de soluto. El movimiento del agua continúa hasta que la concentración de soluto se iguala en ambos lados de la membrana. También podemos decir que el movimiento del agua continúa hasta que las concentraciones de agua alcanzan un equilibrio.

El transporte activo es un proceso que permite que sustancias, como iones o moléculas, se muevan a través de una membrana celular desde un área de menor concentración a un área de mayor concentración. El transporte activo requiere el gasto de energía en forma de ATP. Esto se debe a que las sustancias se mueven desde un área de menor concentración a un área de mayor concentración.

La endocitosis es un proceso celular mediante el cual las células absorben materiales del entorno externo envolviéndolos a través de la membrana celular. En primer lugar, la célula identifica y reconoce la sustancia o partícula específica que quiere absorber. La membrana celular rodea entonces el material objetivo. Esto se logra doblándose hacia dentro alrededor del material. Como resultado se forma una pequeña bolsa o bolsillo llamado vesícula. La vesícula avanza hacia el interior de la célula. Una vez dentro de la célula, la vesícula puede fusionarse con otros compartimentos celulares. Estos compartimentos contienen enzimas que pueden descomponer el material absorbido. Esto permite que la célula utilice los componentes.

La endocitosis se puede clasificar en diferentes tipos. Estas son la fagocitosis y la pinocitosis. En la fagocitosis, las células engullen partículas sólidas grandes, como bacterias, restos celulares u otras sustancias extrañas. La pinocitosis, también conocida como absorción celular, implica la captación no selectiva de solutos y fluidos disueltos del entorno circundante. La célula forma pequeñas vesículas para absorber el líquido extracelular.

La exocitosis es el proceso celular mediante el cual las células liberan sustancias o partículas desde el interior de la célula al ambiente externo. Dentro de la célula, las sustancias que se liberarán se empaquetan en sacos especializados rodeados de membranas, llamados vesículas. Estas vesículas se mueven hacia la membrana celular y se alinean con ella. La membrana de la vesícula se fusiona con la membrana celular. Esta fusión crea una apertura entre el interior de la vesícula y el ambiente externo. El contenido de la vesícula se libera a través de esta abertura hacia el espacio extracelular.